Cómo integrar y utilizar los recursos didácticos en el aula de la escuela secundaria
Prestar atención al desarrollo y utilización de los recursos curriculares es una característica importante de la nueva ronda de reforma curricular de la educación básica. El desarrollo activo y la integración de recursos didácticos experimentales es una garantía importante para la implementación de la nueva física. plan de estudios. Este artículo hablará sobre una cierta comprensión del desarrollo y la integración de recursos experimentales basándose en algunas experiencias en el proceso de desarrollo e integración de recursos experimentales en la parte de ciencias térmicas de las escuelas secundarias.
1. Desarrollo de recursos didácticos de experimentos de física en la escuela secundaria
El llamado desarrollo se refiere al desarrollo, descubrimiento y utilización de nuevos recursos o nuevos campos a través de la investigación o el esfuerzo. El desarrollo de recursos experimentales puede incluir el rediseño y uso creativo de experimentos originales; el desarrollo y aplicación de nuevas herramientas experimentales; la investigación sobre funciones de enseñanza experimentales para mejorar el contenido y los métodos de aprendizaje y formación, etc. A través del desarrollo de recursos experimentales se mejoran conceptos y se transforman conductas docentes; se crean situaciones para estimular el interés por el aprendizaje; se acumulan materiales para lograr el máximo intercambio de recursos;
1． Conéctese con la vida real y enriquezca los recursos didácticos experimentales.
Los recursos experimentales no se limitan al equipo existente en el laboratorio. Los elementos y equipos que rodean a los estudiantes también son recursos experimentales importantes. El nuevo plan de estudios enfatiza que el aprendizaje de la física debe estar conectado con la realidad y cerca de la vida, guiando a los estudiantes a prestar atención a la vida y observar los fenómenos físicos en la vida diaria. Los fenómenos de la vida más comunes y las necesidades diarias más comunes pueden convertirse en muy buenos recursos experimentales. usar los elementos que los rodean. Realizar experimentos físicos es en sí mismo una innovación. Durante un período en el que los recursos materiales eran relativamente escasos, el profesor Zhu Zhengyuan propuso una vez la idea de "usar frascos y frascos como instrumentos y unirlos para realizar experimentos. Ahora las condiciones del laboratorio han mejorado enormemente, pero el nuevo plan de estudios favorece a los estudiantes". ' participación activa, voluntad de explorar y diligencia. Centrarse en el aprendizaje práctico y promover métodos de aprendizaje diversificados. De esta manera, el equipo de laboratorio limitado por sí solo no puede satisfacer las necesidades de la reforma curricular. Por lo tanto, debemos alentar a los estudiantes a usar "ollas y". frascos" para realizar experimentos. El profesor Zhu Zhengyuan dijo: "No sea supersticioso pensando que sólo los instrumentos fabricados en fábrica son instrumentos". Se puede utilizar un vaso de plástico para medir la inercia de un objeto, la tensión superficial del agua, la presión atmosférica, la fricción, la conducción de calor y la radiación. y la medición del sonido. Más de 10 experimentos que incluyen vibración, triboelectricidad, reflexión y refracción de la luz, etc. Un lápiz, una botella de plástico, una lata… son todos buenos recursos experimentales.
Por ejemplo: en un experimento que utiliza el método de variable controlada para estudiar "factores que afectan la velocidad de evaporación del líquido", se necesita un recipiente de temperatura constante para controlar la temperatura del líquido para que permanezca constante. La olla eléctrica puede satisfacer básicamente las necesidades experimentales. Otro ejemplo es nuestro experimento de usar pequeños petardos para simular el lanzamiento de cohetes. Retire las mechas de los pequeños petardos, dóblelas por la mitad y fíjelas. Cuando se encienden en la grieta doblada, estallarán llamas, lo que puede hacer que el papel colocado debajo se queme. Después de observar el pequeño experimento, guíe a los estudiantes para que expliquen por qué se debe construir una piscina grande en el fondo de la plataforma de lanzamiento de cohetes. ¿Por qué hay mucho humo cuando vemos el lanzamiento de un cohete en la pantalla del televisor? Explicar sobre la base de pequeños experimentos simulados es más fácil de entender para los estudiantes y también les hace sentir que la alta tecnología no es tan misteriosa, estimula su sed de conocimiento y enciende la chispa del pensamiento de los estudiantes.
2. Utilice herramientas experimentales digitales para enriquecer los recursos didácticos experimentales
Con el desarrollo de la tecnología de la información, recursos y herramientas como redes, multimedia y sensores se están utilizando gradualmente en la enseñanza en el aula. Los contenidos y métodos de la física de la escuela secundaria. La enseñanza experimental está en constante innovación y desarrollo. Durante la segunda fase de la reforma curricular de Shanghai, el desarrollo del sistema experimental DIS (Sistema de Información Digital) proporcionó apoyo técnico para la diversificación de métodos experimentales en las escuelas intermedias y enriqueció los recursos experimentales de física. Sin embargo, durante encuestas y entrevistas, se encontró que debido a la falta de nuevos equipos experimentales o de comprensión ideológica de los docentes, un número considerable de docentes no sabía mucho sobre la aplicación de nuevos sistemas operativos experimentales y tecnologías de sensores en la enseñanza, e incluso Adoptó una actitud evasiva. Dispuesto a tocar y usar. La experiencia nos dice que sólo mediante el uso continuo de nuevas tecnologías y herramientas podemos comprender mejor cómo usarlas, diseñar mejores experimentos y desarrollar más funciones.
La aplicación del sistema experimental DIS ha adquirido mucha experiencia en la práctica docente a nivel de escuela secundaria y ha habido muchos avances y desarrollos creativos. Sin embargo, la investigación práctica en la enseñanza de física en la escuela secundaria es aún mayor. Todavía está en su infancia y necesitamos que sólo mediante la práctica y la aplicación continuas en el proceso de enseñanza se puedan ejercer mejor sus funciones y efectos. Entre varios sensores, el sensor de temperatura puede usarse ampliamente, es muy conveniente de usar y el dispositivo experimental es relativamente simple, lo que es fácil de entender para los estudiantes.
Por ejemplo: primero permita que los estudiantes experimenten los grados de frío y calor de bloques de espuma plástica y bloques de hierro en el mismo ambiente, y luego use un sensor de temperatura para medir las temperaturas de los dos. Se descubre que las conclusiones obtenidas son inconsistentes, lo que permite a los estudiantes. Para formar un conflicto de pensamiento y estimular su interés y entusiasmo por la investigación, lo que significa que el juicio basado únicamente en los sentimientos a veces no es necesariamente confiable, por lo que se requiere una medición científica. Al mismo tiempo, crea una buena situación de enseñanza para la enseñanza. Cantidad física de temperatura. Otro ejemplo: en el experimento de "el trabajo de fricción aumenta la temperatura de un objeto", el sensor de temperatura se puede utilizar para medir los cambios en la temperatura del objeto en tiempo real, lo que hace que el experimento sea más intuitivo. como "capacidad calorífica específica" y "fusión de cristales". Los experimentos se llevan a cabo con equipos experimentales y se ponen en juego las ventajas de los sensores en la recopilación y el análisis de datos.
3． Produzca y utilice materiales de vídeo para enriquecer los recursos didácticos experimentales
En la enseñanza de la física, los experimentos desempeñan muchas funciones positivas, pero algunos experimentos tradicionales tienen importantes limitaciones. Por ejemplo, parte de la visibilidad es pequeña; algunos fenómenos de demostración son fugaces; algunos experimentos toman mucho tiempo y no se pueden completar en el aula; algunos están limitados por las condiciones y el efecto de demostración es muy pobre; los gráficos murales de enseñanza tradicionales solo proporcionan imágenes estáticas; No es adecuado para explicar el proceso de los fenómenos; algunos modelos físicos no son fáciles de desmontar y no es fácil ver claramente las condiciones de cada parte durante el trabajo, etc. Es precisamente por estas limitaciones que los estudiantes tienen ciertas dificultades para comprender muchos conocimientos físicos. Los recursos experimentales deben mejorarse, desarrollarse y utilizarse creativamente de acuerdo con las necesidades de enseñanza. En la práctica docente se producen y utilizan creativamente materiales en vídeo, logrando buenos resultados.
(1) Aumentar la visibilidad del experimento y permitir que todos los estudiantes participen en la observación del experimento. Todos esperamos una mayor visibilidad durante el experimento, especialmente en algunos experimentos de demostración física. Si el grado de visibilidad es pequeño, a menudo solo se envía a los representantes de los estudiantes o a los estudiantes en la primera fila para observar, y la mayoría de los estudiantes se encuentran en el estado de espectadores. el aula y parte del aprendizaje Los estudiantes con malos hábitos se desconectarán de la enseñanza y la disciplina en el aula será difícil de controlar. Por lo tanto, necesitamos aumentar la visibilidad de muchos experimentos. Por ejemplo, en experimentos térmicos, a menudo medimos los cambios de temperatura observando los cambios en la pantalla del termómetro. Sin embargo, los termómetros de uso común son relativamente pequeños. Incluso los termómetros utilizados para las demostraciones son difíciles de observar para los estudiantes de la última fila del aula. Los experimentos relevantes se filmaron en videos y los instrumentos experimentales originales con visibilidad relativamente baja se ampliaron parcialmente. Todos los estudiantes pudieron observar los fenómenos experimentales o los cambios en las lecturas en la pantalla grande, lo que mejoró enormemente el efecto experimental.
(2) Ralentizar el proceso experimental y permitir que el fenómeno fugaz quede perfectamente presentado. En los experimentos de física, algunos fenómenos son fugaces y difíciles de observar para los estudiantes. Al crear materiales de video, el proceso experimental se puede ralentizar, lo que permite a los estudiantes experimentar plenamente el proceso cambiante del experimento. Por ejemplo, durante el experimento para demostrar "la forma de cambiar la energía interna", a menudo ponemos nitrocelulosa en la pirotecnia de compresión y presionamos rápidamente el pistón. A medida que se comprime el gas sellado, la energía interna aumenta y la temperatura aumenta, lo que provoca la explosión. dentro del recipiente para quemar nitrocelulosa. El proceso de grabación de este experimento es muy corto, no más de un segundo, por lo que no es fácil de observar para los estudiantes. Podemos usar una cámara para filmar el proceso experimental y usar la reproducción normal combinada con la reproducción lenta (Figura 1). Registre el proceso experimental presentado en la pantalla grande, el experimento es más impactante y el efecto mejora enormemente.
(3) Acelerar el proceso experimental y ampliar el tiempo y espacio de la docencia en el aula. El proceso de algunos experimentos físicos lleva mucho tiempo o es difícil de completar en el aula. También podemos lograrlo mediante la producción y uso de materiales de video. Por ejemplo: el fenómeno de difusión de sustancias sólidas es muy lento y se necesitan decenas de horas, días o incluso años para observar cambios evidentes, lo que es imposible de completar en clase. Usamos partículas sólidas de permanganato de potasio, las ponemos en agar y las dejamos en el laboratorio durante más de diez horas. Todo el proceso se filma íntegramente con una cámara. Utilizamos juegos rápidos en clase para experimentar a más de diez personas en unos pocos minutos. Horas de cambio, este proceso experimental real es más convincente y creíble que los experimentos virtuales o los experimentos de simulación animados, y mejora el tiempo y el espacio de la enseñanza en el aula.
2. Integración de recursos didácticos de experimentos de física de la escuela secundaria
La integración se refiere a la coordinación general y la penetración mutua de varios elementos en un sistema, de modo que cada elemento del sistema pueda maximizarse. su eficacia y conseguir el estado óptimo.
La integración de recursos didácticos experimentales es multidimensional y puede integrarse desde muchos aspectos, como forma, contenido, herramientas, métodos, etc. A través de la integración, se optimizan los métodos de enseñanza, se mejoran los métodos de aprendizaje y se implementan conceptos de reforma curricular, logrando así cultivar el interés de los estudiantes en el aprendizaje de la física y la investigación científica. Al mismo tiempo, se pueden acumular más materiales y experiencias en la práctica y se pueden compartir recursos con más profesores a través de diversas formas de comunicación para promover el desarrollo de la enseñanza experimental.
1． Integrar experimentos de demostración y experimentos de investigación de los estudiantes para resaltar las prioridades de enseñanza.
Cultivar la conciencia y la capacidad de investigación de los estudiantes es una parte importante de la enseñanza de física en la escuela secundaria. En el proceso de aprendizaje de conceptos y leyes físicas, prestamos cada vez más atención a permitir que los estudiantes experimenten y descubran por sí mismos a través de la exploración y los experimentos, podemos resumir las leyes y establecer conceptos físicos. El diseño del aula se basa en la exploración (experiencia) de escenarios y la aplicación. El enfoque de enseñanza de cada clase a menudo se destaca a través de una investigación experimental y un resumen, y se implementan los métodos. A través de la práctica docente, creemos que la integración orgánica de experimentos de investigación de los estudiantes y experimentos de demostración de los maestros puede resaltar mejor el enfoque de la enseñanza y lograr mejores resultados de enseñanza.
Por ejemplo: Durante el proceso de enseñanza del concepto de "capacidad calorífica específica", los estudiantes realizaron experimentos sobre la base de una discusión completa para "explorar la relación entre el calor absorbido por los objetos y los tipos de sustancias". (usando la misma masa de agua y queroseno, el dispositivo experimental es como el de la Figura 2) y registra los datos experimentales. Los estudiantes pueden sacar conclusiones preliminares a través del análisis. Luego, el maestro usa el sistema experimental DIS (Figura 3) para usar el sensor de temperatura para medir la curva de temperatura que cambia con el tiempo cuando el agua y el queroseno de la misma calidad absorben el mismo calor en tiempo real (Figura 4). tiene un impacto visual en los estudiantes. Es más grande, lo que les permite observar en tiempo real que el calor absorbido por el objeto está efectivamente relacionado con el tipo de material. Luego las imágenes físicas se analizan y procesan y se comparan con los datos medidos en los experimentos de los estudiantes, lo que juega un papel importante en la formación y comprensión del concepto de "capacidad calorífica específica".
Otro ejemplo es el proceso de enseñanza de "Temperatura y escala de temperatura", tomando como línea principal de enseñanza la "fabricación de termómetros simples" de los estudiantes y combinando los termómetros de uso común demostrados por el maestro para encontrar el correspondiente. partes (como se muestra en la Figura 5). Las comparaciones se realizan a partir de varios aspectos, como la estructura, el principio de funcionamiento y el uso, para comprender el método de calibración de la escala de temperatura Celsius, la estructura y el uso del termómetro, etc., lo que destaca. los puntos claves de la enseñanza.
2. Integre experimentos tradicionales y experimentos digitales para superar las dificultades de enseñanza.
El desarrollo de la tecnología de la información también ha revolucionado las herramientas de experimentos de física de la escuela secundaria. La aplicación de varios sensores ha llevado al desarrollo de tecnología de medición en experimentos tradicionales, como. como sistema DIS Experimental. Las herramientas experimentales tradicionales y las herramientas experimentales digitales tienen sus propias características después de varias generaciones de uso y mejora, las herramientas experimentales tradicionales tienen diseños inteligentes y razonables y operaciones simples y claras que integran la recopilación, visualización, análisis y procesamiento de datos experimentales. funciones. La razón por la que el sistema experimental DIS puede integrarse bien en la enseñanza experimental de física de la escuela secundaria y continúa desarrollándose es precisamente por su integración orgánica con los experimentos tradicionales, que pueden compensar las deficiencias de los experimentos originales, innovar en ideas de diseño experimental y mejorar la eficacia de la enseñanza experimental de la física.
Por ejemplo: "Experimento de fusión de cristales", el cristal necesita absorber calor durante el proceso de fusión pero la temperatura no cambia. No es fácil para los estudiantes de secundaria entender esto. El sistema experimental puede permitir a los estudiantes de forma rápida e intuitiva observar la imagen de la temperatura que cambia con el tiempo durante el proceso de fusión (como se muestra en la Figura 6) reduce la dificultad de comprensión y supera las dificultades de enseñanza. Otro ejemplo: en el experimento de "el trabajo externo del gas cambia la energía interna", se usa una bomba para inflar una botella grande de bebida (como se muestra en la Figura 7) y se usa un sensor de temperatura para medir el cambio en la temperatura del gas en la bebida. botella en tiempo real Puede ver que A medida que aumenta el aire en la botella, los datos medidos continúan aumentando. Cuando el gas en la botella empuja el tapón de la botella, también se puede observar en tiempo real que la temperatura de la botella. El gas en la botella continúa disminuyendo, de modo que se puede observar visualmente que disminuye la energía interna del gas que actúa en el exterior.
3． Integre experimentos en clase y experimentos extracurriculares, y reforme la forma y el contenido de las tareas.
El nuevo plan de estudios enfatiza el cultivo del espíritu innovador y la capacidad práctica de los estudiantes. Está orientado a los estudiantes y mejora el aprendizaje y la formación. y mejora la evaluación del aprendizaje. Cómo implementar la reducción de la carga y la mejora de la eficiencia, y la investigación y práctica de las tareas extracurriculares de los estudiantes también son temas que debemos explorar activamente.
Por ejemplo, combine algunas actividades experimentales en la tarjeta de actividades o asigne "tarea larga" para permitir a los estudiantes realizar un diseño y exploración experimentales. Los estudiantes pueden usar algunos elementos de desecho en la vida para realizar experimentos y exploración prácticos, y pueden obtener una comprensión más profunda. comprensión de los conceptos físicos durante el proceso de investigación y las leyes, lo cual es muy efectivo para cultivar el interés de los estudiantes en integrar la teoría con la práctica y el aprendizaje de la física. Al mismo tiempo, algunos planes experimentales y algunos datos experimentales recopilados en los experimentos extracurriculares de los estudiantes también se pueden utilizar como recursos didácticos en el aula, lo que amplía el tiempo y el espacio de la enseñanza en el aula, integra recursos experimentales dentro y fuera del aula, cambia el contenido y forma de tarea y permite a los estudiantes cultivar sus intereses, habilidades y conciencia de investigación.
Por ejemplo: hacer un "termómetro simple" y pedir a los estudiantes que marquen aproximadamente la escala en el termómetro simple de acuerdo con las regulaciones de la escala de temperatura Celsius. Otro ejemplo es pedir a los estudiantes que exploren diferentes materiales en grupos; después de aprender el concepto de "capacidad calorífica específica" rendimiento del aislamiento térmico y poder utilizar datos de mediciones experimentales para escribir informes experimentales, etc.
El desarrollo y la integración de recursos experimentales no significa perseguir ciegamente el uso de medios tecnológicos de la información. No es integración por la integración, sino que debe combinarse con nuestra realidad docente para que los experimentos de física puedan inspirar. que los estudiantes aprendan física en la enseñanza. Para desempeñar un papel más importante en el cultivo del interés por la investigación científica y el desarrollo del hábito del aprendizaje independiente, debemos pensar y practicar constantemente.